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配气机构的功用及组成

2010-12-24 11:37:53    

 

气门式配气机构由气门组和气门传动组两部分组成,每组的零件组成则与气门的位置、凸轮轴的位置和气门驱动形式等有关。现代汽车发动机均采用顶置气门,即进、排气门置于气缸盖内,倒挂在气缸顶上。 凸轮轴的位置有下置式、中置式和上置式3种。

 

 

一、凸轮轴下置式配气机构

  凸轮轴置于曲轴箱内的配气机构为凸轮轴下置式配气机构 。 其中气门组零件包括气门、气门座圈、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座和气门锁夹等;气门传动组零件则包括凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴、摇臂轴座和气门间隙调整螺钉等。 下置凸轮轴由曲轴定时齿轮驱动。发动机工作时,曲轴通过定时齿轮驱动凸轮轴旋转。当凸轮的上升段顶起挺柱时,经推杆和气门间隙调整螺钉推动摇臂绕摇臂轴摆动,压缩气门弹簧使气门开启。当凸轮的下降段与挺柱接触时,气门在气门弹簧力的作用下逐渐关闭。 四冲程发动机每完成一个工作循环,每个气缸进、排气一次。这时曲轴转两周,而凸轮轴只旋转一周,所以曲轴与凸轮轴的转速比或传动比为2∶1。 
  

 

二、凸轮轴中置式配气机构

  凸轮轴置于机体上部的配气机构被称为凸轮轴中置式配气机构。 与凸轮轴下置式配气机构的组成相比,减少了推杆,从而减轻了配气机构的往复运动质量,增大了机构的刚度,更适用于较高转速的发动机。  有些凸轮轴中置式配气机构的组成与凸轮轴下置式配气机构没有什么区别,只是推杆较短而已,如YC6105Q、6110A、依维柯8210.22S和福特2.5ID等发动机都是这种机构。

 

三、凸轮轴上置式配气机构

  凸轮轴置于气缸盖上的配气机构为凸轮轴上置式配气机构(OHC)。 其主要优点是运动件少,传动链短,整个机构的刚度大,适合于高速发动机。由于气门排列和气门驱动形式的不同,凸轮轴上置式配气机构有多种多样的结构形式。

 

 

气门驱动形式有摇臂驱动、摆臂驱动和直接驱动三种类型。

1.摇臂驱动、单凸轮轴上置式配气机构 凸轮轴推动液力挺柱,液力挺柱推动摇臂,摇臂再驱动气门;或凸轮轴直接驱动摇臂,摇臂驱动气门。 


  2.摆臂驱动、凸轮轴上置式配气机构 由于摆臂驱动气门的配气机构比摇臂驱动式刚度更好,更有利于高速发动机,因此在轿车发动机上的应用比较广泛。如CA4883、SH680Q、克莱斯勒A452、奔驰QM615、奔驰M115等发动机均为单上置凸轮轴(SOHC)摆臂驱动式配气机构;而本田B20A、尼桑VH45DE、三菱3G81、富士EJ20等发动机都是双上置凸轮轴(DOHC)摆臂驱动式配气机构。

 

 

3.直接驱动、凸轮轴上置式配气机构 在这种形式的配气机构中,凸轮通过吊杯形机械挺柱驱动气门;或通过吊杯形液力挺柱驱动气门。与上述各种形式的配气机构相比,直接驱动式配气机构的刚度最大,驱动气门的能量损失最小。因此,在高度强化的轿车发动机上得到广泛的应用。如奥迪、捷达、桑塔纳、马自达6、欧宝V6、奔弛320E,还有依维柯8140.01、8140.21等均为直接驱动式配气机构。

 

 

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